能源短缺是人类面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
1反应II:CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH(g)△H
2下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断△H
2<
<
0(填“>”、“<”或“=”),
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
BE
BE
,
A.升高温度 B.将CH
3OH(g)从体系中分离 C.使用合适的催化剂
D.充入He,使体系总压强增大 E.按原比例再充入 CO和 H
2③某温度下,将2mol CO和6mol H
2充入2L的恒容密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol?L
-1,则CO的转化率为
80%
80%
,此时的温度为
250°C
250°C
(从上表中选择);
④恒温下,1mol CO和nmol H
2在一个容积可变的密闭容器中反应达到平衡后,生成a molCH
3OH.若起始时放入3molCO+3nmolH
2,则达平衡时生成CH
3OH
3a
3a
mol.
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的原电池装置.
①该电池工作时,OH
-向
负
负
极移动(填“正”或“负”),
②该电池正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
.